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      <title>如何解决arraylist线程安全问题 - 交互式测验</title>
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      </style>
    </head>
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          <div class="quiz-container">
            <div class="quiz-header">
              <h1>如何解决arraylist线程安全问题 - 交互式测验</h1>
              <p>检验你对文档内容的理解程度</p>
            </div>
            <div id="quiz-content">
                <div class="quiz-body">
                    <div class="progress-bar">
                        <div id="progress-indicator"></div>
                    </div>
                    <div id="question-container">
                      <p id="question-text"></p>
                      <ul class="options-list" id="options-list"></ul>
                    </div>
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                </div>
                <div class="quiz-footer" id="quiz-footer">
                  <button id="prev-btn" class="nav-btn">上一题</button>
                  <button id="hint-btn" class="nav-btn" style="background-color: #ffc107; color: #333; box-shadow: 0 4px 12px rgba(255,193,7,0.3);">提示</button>
                  <button id="next-btn" class="nav-btn">下一题</button>
                </div>
            </div>
          </div>
      </div>

      <script>
        const quizData = [
  {
    "question": "根据文档，为什么使用 `Collections.synchronizedList` 包装的 `ArrayList` 可能会在高并发场景下成为性能瓶颈？",
    "options": [
      "因为它在每次写操作时都会完整复制底层数组。",
      "因为它需要开发者手动管理复杂的读写锁。",
      "因为它对所有操作（读和写）都使用单一的全局锁，导致线程争用。",
      "因为它不允许在遍历时修改列表。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`Collections.synchronizedList` 的工作原理是对每个方法（如 `add`, `get`, `remove`）都加上同步锁。这意味着在任何时候，只有一个线程能够访问列表，即使是多个不冲突的读操作也必须排队等待，从而在高并发下限制了吞吐量，形成性能瓶颈。",
    "source": "文档中「1. 使用 Collections.synchronizedList」部分的缺点描述",
    "hint": "文档提到“每个操作（如 add、remove）都被同步锁包围，这可能导致性能瓶颈。”"
  },
  {
    "question": "在何种应用场景下，`CopyOnWriteArrayList` 是最理想的选择？",
    "options": [
      "写操作远多于读操作的场景。",
      "需要频繁对列表进行排序和修改的场景。",
      "读操作的频率远高于写操作的场景。",
      "对数据一致性要求不高，但要求极高写入性能的场景。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`CopyOnWriteArrayList` 通过“写入时复制”的机制，使得所有读操作都无需加锁，因此读取性能非常高。然而，它的写操作因为需要复制整个数组而开销较大。所以，它最适合于“读多写少”的并发场景。",
    "source": "文档中「2. 使用 CopyOnWriteArrayList」部分的实现原理描述",
    "hint": "这种数据结构的名称“Copy-On-Write”暗示了其写操作的特性和成本。"
  },
  {
    "question": "与 `Collections.synchronizedList` 相比，使用 `ReadWriteLock` 自定义线程安全列表的核心优势是什么？",
    "options": [
      "代码实现最为简单，无需手动管理锁。",
      "它允许多个线程同时进行读操作，提高了并发读取的性能。",
      "它在写操作时完全不使用锁，性能最高。",
      "它天然避免了 `ConcurrentModificationException`，无需在遍历时加锁。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`ReadWriteLock` 提供了读锁和写锁的分离。读锁是共享的，允许多个线程同时读取；而写锁是排他的。这种“读共享、写独占”的策略，可以在读操作频繁的场景下显著提升并发性能，这是单一互斥锁（如 `synchronizedList`）无法做到的。",
    "source": "文档中「4. 使用 ReadWriteLock 进行自定义同步」部分的优点和原理描述",
    "hint": "文档提到 `ReadWriteLock` “允许多个线程并发读取但互斥写入”。"
  },
  {
    "question": "当遍历一个由 `Collections.synchronizedList` 方法创建的列表时，文档强调需要手动进行同步。这样做的主要目的是什么？",
    "options": [
      "为了在遍历时可以安全地删除元素。",
      "为了防止在遍历过程中其他线程修改列表，从而避免数据不一致或抛出 `ConcurrentModificationException`。",
      "为了加快遍历速度，因为同步块可以获得更高级别的锁。",
      "这是Java语法强制要求的，否则代码无法编译。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "虽然 `synchronizedList` 的单个方法是线程安全的，但多个方法的组合（如迭代器中的 `hasNext()` 和 `next()` 调用）并非原子操作。如果在遍历期间，另一个线程调用了 `add()` 或 `remove()` 修改了列表，就会破坏迭代器的内部状态，导致失败。因此，必须在遍历代码块外部手动加锁，确保遍历的原子性。",
    "source": "文档中「1. 使用 Collections.synchronizedList」部分的缺点和代码示例",
    "hint": "请注意文档中 `Collections.synchronizedList` 下方的遍历代码示例，它特意增加了一个 `synchronized` 块。"
  },
  {
    "question": "`CopyOnWriteArrayList` 是如何实现线程安全的，尤其是在读操作上？",
    "options": [
      "它为每个读操作都申请一个快速的读锁。",
      "写操作会复制整个底层数组，而读操作访问的是不变的旧数组，因此无需加锁。",
      "它使用分段锁技术，只锁定列表被修改的部分。",
      "所有读写操作都由一个全局的 `ReentrantLock` 来协调。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`CopyOnWriteArrayList` 的核心机制是“写入时复制”。当有写操作时，它会创建一个底层数组的新副本，在副本上修改后，再原子地切换引用。在此期间，所有的读操作仍然访问的是未被修改的、原始的数组快照。因为读操作访问的数据是不可变的，所以完全不需要加锁，从而保证了高并发读取性能。",
    "source": "文档中「2. 使用 CopyOnWriteArrayList」部分的实现原理描述",
    "hint": "文档描述其原理为：“在每次修改时都会复制底层数组，从而避免了同步操作带来的性能开销”。"
  },
  {
    "question": "文档提到了 `ConcurrentHashMap`，但指出它作为 `ArrayList` 的线程安全替代方案存在一个主要缺点，这个缺点是什么？",
    "options": [
      "它的并发性能通常低于 `Collections.synchronizedList`。",
      "它在写操作时会复制整个数据结构，开销巨大。",
      "它是一个键值对（Map）结构，而不是一个有序的列表（List），数据结构不匹配。",
      "它需要复杂的自定义锁策略才能保证线程安全。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`ConcurrentHashMap` 是一个为高并发设计的哈希表，它存储的是键值对。虽然它本身是线程安全的，但其数据结构是Map，不具备List的特性（如按索引访问、保持插入顺序）。因此，它只能在特定场景下作为替代，不能直接替换所有需要 `ArrayList` 的地方。",
    "source": "文档中「3. 使用 ConcurrentHashMap 或 ConcurrentSkipListMap」部分的缺点描述",
    "hint": "文档中提到它的缺点是“主要用于映射结构，不适合用作列表”。"
  },
  {
    "question": "根据文档，以下哪种线程安全策略在实现上最为复杂，需要开发者自己管理锁的细节？",
    "options": [
      "使用 `Collections.synchronizedList` 进行包装。",
      "直接使用 `CopyOnWriteArrayList`。",
      "使用 `ReadWriteLock` 进行自定义同步控制。",
      "使用 `ConcurrentHashMap` 替代 `ArrayList`。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "文档中明确指出，使用 `ReadWriteLock` 的缺点是“需要自己管理锁的细节，代码复杂度较高”。开发者必须在 `try...finally` 块中手动获取和释放读锁与写锁，以确保锁的正确管理，避免死锁或锁泄漏等问题。",
    "source": "文档中「4. 使用 ReadWriteLock 进行自定义同步」部分的缺点描述",
    "hint": "考虑哪种方案提供的代码示例最长，结构最复杂。"
  }
];
        console.log("Quiz Data:", JSON.parse(JSON.stringify(quizData))); // 添加这行用于调试，以可展开的JSON格式输出
        
        let currentQuestionIndex = 0;
        let score = 0;
        // 存储每个问题的回答状态
        const userAnswers = new Array(quizData.length).fill(null); 

        const questionTextEl = document.getElementById('question-text');
        const optionsListEl = document.getElementById('options-list');
        const resultContainerEl = document.getElementById('result-container');
        const quizContentEl = document.getElementById('quiz-content');
        const progressIndicatorEl = document.getElementById('progress-indicator');
        const prevBtn = document.getElementById('prev-btn');
        const nextBtn = document.getElementById('next-btn');
        const hintBtn = document.getElementById('hint-btn');
        const hintContainerEl = document.getElementById('hint-container');

        function loadQuestion() {
          resultContainerEl.innerHTML = '';
          optionsListEl.innerHTML = '';
          hintContainerEl.style.display = 'none'; // 隐藏提示
          
          if (currentQuestionIndex >= quizData.length) {
            showFinalScore();
            return;
          }

          updateProgress();

          const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
          questionTextEl.textContent = `(${currentQuestionIndex + 1}/${quizData.length}) ${currentQuestion.question}`;
          
          currentQuestion.options.forEach((optionText, index) => {
            const li = document.createElement('li');
            li.className = 'option-item';
            li.textContent = optionText;
            li.dataset.index = index; // Store index in a data attribute
            // 如果这道题已经回答过，恢复状态
            if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
                if (index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    li.classList.add('selected');
                }
            }
            optionsListEl.appendChild(li);
          });

          // 如果已经回答过，直接显示结果
          if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
              const isCorrect = userAnswers[currentQuestionIndex] === currentQuestion.correctAnswerIndex;
              showResult(isCorrect, currentQuestion);
          }
          
          updateNavigationButtons();
          updateProgress();
        }

        function selectOption(optionIndex) {
            userAnswers[currentQuestionIndex] = optionIndex;
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            const isCorrect = optionIndex === currentQuestion.correctAnswerIndex;

            // 重新计算分数
            score = userAnswers.reduce((acc, answer, index) => {
                return answer === quizData[index].correctAnswerIndex ? acc + 1 : acc;
            }, 0);

            showResult(isCorrect, currentQuestion);
            updateNavigationButtons();
        }
        
        function updateProgress() {
            const answeredQuestions = userAnswers.filter(answer => answer !== null).length;
            const progressPercentage = (answeredQuestions / quizData.length) * 100;
            progressIndicatorEl.style.width = `${progressPercentage}%`;
        }
        
        function updateNavigationButtons() {
            prevBtn.style.display = 'block';
            nextBtn.style.display = 'block';
            hintBtn.style.display = 'block'; // 显示提示按钮

            prevBtn.disabled = currentQuestionIndex === 0;
            nextBtn.disabled = false; // 最后一题时，下一题按钮不禁用，而是用于显示报告
            nextBtn.textContent = (currentQuestionIndex === quizData.length - 1) ? '查看报告' : '下一题';
            
            // 如果当前问题没有提示，则禁用提示按钮并隐藏提示内容
            if (!quizData[currentQuestionIndex].hint) {
                hintBtn.disabled = true;
                hintContainerEl.style.display = 'none';
                hintContainerEl.textContent = ''; // 清除旧的提示内容
            } else {
                hintBtn.disabled = false;
            }
        }

        function showResult(isCorrect, questionData) {
            resultContainerEl.innerHTML = ''; // 清空之前的结果
            const resultBox = document.createElement('div');
            resultBox.className = `result-box ${isCorrect ? 'correct' : 'incorrect'}`;
            
            let html = `<h3>${isCorrect ? '回答正确！' : '回答错误'}</h3>`;
            if (!isCorrect) {
                html += `<p><strong>正确答案是：</strong> ${questionData.options[questionData.correctAnswerIndex]}</p>`;
            }
            html += `<div class="explanation-text">${questionData.explanation}</div>`;
            html += `<div class="source-text">来源: ${questionData.source}</div>`;
            
            resultBox.innerHTML = html;
            resultContainerEl.appendChild(resultBox);

            // 禁用所有选项的点击事件，并高亮正确/错误答案
            Array.from(optionsListEl.children).forEach((child, index) => {
                child.style.pointerEvents = 'none';
                // 高亮正确答案
                if (index === questionData.correctAnswerIndex) {
                    child.classList.add('correct'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#d4edda';
                    child.style.borderColor = '#c3e6cb';
                }
                // 如果选错了，高亮错误选项
                if (!isCorrect && index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    child.classList.add('incorrect'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#f8d7da';
                    child.style.borderColor = '#f5c6cb';
                }
            });
        }

        function goToNextQuestion() {
            if (currentQuestionIndex < quizData.length - 1) {
                currentQuestionIndex++;
                loadQuestion();
            } else {
                showFinalScore();
            }
        }

        function goToPreviousQuestion() {
            if (currentQuestionIndex > 0) {
                currentQuestionIndex--;
                loadQuestion();
            }
        }
        
        function showHint() {
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            if (currentQuestion.hint) {
                hintContainerEl.textContent = currentQuestion.hint;
                hintContainerEl.style.display = 'block';
            } else {
                hintContainerEl.style.display = 'none';
            }
        }

        function showFinalScore() {
            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'none';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'none';

            const correctCount = score;
            const totalQuestions = quizData.length;
            const answeredCount = userAnswers.filter(a => a !== null).length;
            const wrongCount = answeredCount - correctCount;
            const skippedCount = totalQuestions - answeredCount;
            const accuracy = totalQuestions > 0 ? Math.round((correctCount / totalQuestions) * 100) : 0;
            const errorRate = totalQuestions > 0 ? Math.round((wrongCount / totalQuestions) * 100) : 0;

            const finalScoreHtml =
                '<div class="final-score-container">' +
                '<h2>答题报告</h2>' +
                '<div class="score-summary">' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>得分</h3>' +
                '<p>' + correctCount + ' / ' + totalQuestions + '</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>正确率</h3>' +
                '<p>' + accuracy + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>错误率</h3>' +
                '<p>' + errorRate + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card score-details">' +
                '<table>' +
                '<tr><td>正确</td><td>' + correctCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>错误</td><td>' + wrongCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>未答</td><td>' + skippedCount + '</td></tr>' +
                '</table>' +
                '</div>' +
                '</div>' +
                '<div class="report-actions">' +
                '<button id="review-btn">回顾测验</button>' +
                '<button class="primary" onclick="location.reload()">再试一次</button>' +
                '</div>' +
                '</div>';

            let reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }
            quizContentEl.insertAdjacentHTML('beforeend', finalScoreHtml);
            document.getElementById('review-btn').addEventListener('click', reviewQuiz);
        }

        function reviewQuiz() {
            const reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }

            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'block';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'flex';
            
            currentQuestionIndex = 0;
            loadQuestion();
            updateNavigationButtons(); // Ensure nav buttons are correctly displayed
        }

        // Event Delegation for options
        optionsListEl.addEventListener('click', (event) => {
            if (event.target && event.target.matches('li.option-item')) {
                // Check if the question has already been answered
                if (userAnswers[currentQuestionIndex] === null) {
                    const selectedIndex = parseInt(event.target.dataset.index, 10);
                    selectOption(selectedIndex);
                }
            }
        });

        prevBtn.addEventListener('click', goToPreviousQuestion);
        nextBtn.addEventListener('click', goToNextQuestion);
        hintBtn.addEventListener('click', showHint);
        
        // 初始加载
        loadQuestion();
      </script>
    </body>
    </html>
  